Безвідходна технологія одержання пектину з відходів харчової промисловості

  • М.М. Тетерєв Cхідноукраїнський національний університет імені Володимира Даля
  • Н.М. Соколенко Державний заклад «Луганський державний медичний університет»
  • В.І. Островка Луганський національний університет імені Тараса Шевченка, м. Старобільськ, Україна
  • О.В. Мороз К. т. н., ФОП
  • Є.В. Попов Луганський національний університет імені Тараса Шевченка, м. Старобільськ, Україна
  • Е.В. Рубан Державний заклад «Луганський державний медичний університет»
Ключові слова: бурякові вичавки, буряковий пектин, безвідходна технологія, скорочення і удосконалення процесу, продукт харчування

Анотація

Проведені дослідження по створенню вдосконаленої спрощеної технології отримання стійкого до окислення харчового бурякового пектину з його вичавків для виробництва хлібобулочних, кондитерських виробів, желейного мармеладу та інших продуктів харчування, що дозволить скоротити тривалість технологічного процесу з одночасним зменшенням енерговитрат. Об’єкт дослідження – розробка сучасної вдосконаленної , спрощеної технології отримання стійкого до окислення бурякового пектину із бурякових вичавків. Такий продукт повинен задовільняти вимогам до якості, що забезпечує його використання в харчовій, кондитерській, медецинській та фармацевтичній промисловості. Крім того розроблена технологія повинна забезпечити максимальний вихід готового продукту (пектину) та оптимальні технологічні умови проведення процесу переробки бурякового жому. Мета дослідження – вивчення оптимальних умов отримання пектину із вичавок буряку методом гідролізу хлороводневою кислотою замість нітратної  з наступним виділенням пектину із нейтралізованого екстракту 96%-ним етиловим спиртом. Для досягнення поставленої мети слід виконати наступні задачі: дослідити умови екстракції пектину із вичавок буряку та умови його осадження із екстраку етиловим спиртом; визначити оптимальні параметри проведення процесу одержання пектину; розробити на основі даних, отриманих у процесі досліджень, принципову технологічну схему одержання пектину із вичавок буряку. На основі виконаних досліджень та отриманих результатів розроблена технологічна схема одержання пектину із вичавок червоного буряку. Удосконалена технологія отримання пектину в порівнянні з відомими технологіями, відрізняється безвідхідністю і екологічністю, так як при екстракції в якості екстрагента використовується хлористоводнева кислота низьких концентрацій, а для виділення пектину застосовують відновлений дистиляцією етиловий спирт. Оптимізовано умови екстракції пектину з бурякового жому, що дозволяює отримати пектин з виходом до 30 відсотків. Зразки пектину, отриманого з бурякового жому, відповідають міждержавному стандарту (ДСТУ 21186), що діє на території України [28], за всіма показниками якості: зовнішнім виглядом, запахом, кольором, смаком, ступенем етерифікації, гелеутворюючою здатністю з кількістю часточок волокнистої фракції і мікробіологічною властивістю та відсутністю сторонніх домішок. Для фармацевтичних препаратів у пектині в необхідній кількості містяться метоксигруппи і галактуронова кислота та відсутні нітрати, цукор, органічні кислоти, сполуки миш'яку, свинцю та інших шкідливих елементів. Відходи від екстракції пектину використовуються в якості біопалива або для технологічних потреб у виробництві матеріалів медицинського призначення.

Посилання

1. Ostrovka MV, Sokolenko NM, Ostrovka VI, Moroz OV, Popov EV Food dye and pectin from red beets, their production. In the collection. IV International Scientific and Practical Conference «WORLD SCIENCE: PROBLEMS, PROSPECTS AND INNOVATIONS» December 23-25, 2020 in Toronto (Canada). – P. 559-566.

2. Iklasova A. S., Sakipova Z. B., Bekbolatova E. N. Pectin: composition, production technology, application in the food and pharmaceutical industries. Review article. Kazan National Medical university S.D. Asfendiyarova.

3. Donchenko L.V. Technology of pectin and pectin products. - М .: Deli, 2000. - 256 p.

4. Golubev V. N. Pectin: chemistry, technology, application. - M .: Chemistry. - 2005. - 317 p.

5. Protsyshyn B, N,, Weinberg R.Sh., Gordienko P. V. The use of pectin substances for the treatment and prevention of victims of the Chernobyl accident // National Academy of Sciences of Ukraine - Chernobyl: Coll. scientific works / Nat. bibl-ka of Ukraine named after VI Vernadsky. - K .: 2006. - Access mode: http://www.nbuv.gov.ua/books/2006/chernobyl/pbn.pdf.

6. Dolinsky A. A., Zagorodniy V. A., Weinberg R.Sh., Protsyshin B. N. Pectic substances - effective means of human protection from the harmful effects of the environment // in: Antiradiation nutrition. - Kiev. - 2000. - P. 32-36.

7. Sobol I. V., Rodionova L.Ya., Barysheva I. N. Study of the possibility of obtaining pectin extracts of high purity // Scientific journal of KubSAU. - 2016. - №123 (09). - P. 54-59.

8. Golubev V. N. Pectin: Chemistry, technology, application. - М .: 1995. - 155 p.

9. Betaeva E. A. Pectin, its modifications and application in the food industry // Food industry. - 1992. - №7. - 1992. - P. 32-39.

10. Grinchishina Z. F. The use of pectin in food production // Storage and processing of agricultural raw materials. - 1998. - №1. - P. 35-39.

11. Sokol N. V., Khatko Z. N., Donchenko L. V., Firsov G. G. The state of the pectin market in Russia and abroad // Maikop State Technological University. - 2008. - P. 30-35.

12. Author's certificate of the USSR 840043, C08B 37/06, 1981.

13. Author's certificate of the USSR 664947, C08B 37/06, 1979.

14. Patent application GB № 2201684, C08B 37/06, 1988.

15. Russian Patent № 2116313, IPC C08B 37/06, 1998.

16. Russian Patent № 2528496, IPC C13B 5/06, 2014.

17. Russian Patent № 2262866, IPC C08B 37/06, 2005.

18. Russian Patent № 2088112, IPC C08B 37/06, 1997.

19. Russian Patent № 2262865, IPC A23L 1/0524, 2005.

20. Russian Patent № 2022969, IPC C08B 37/06, 1994.

21. Russian Patent № 2501810, IPC C08B 15/00, 2013.

22. Donchenko L. V., Firsov G. G. Pectin main properties, production and application. - М .: 2007. - 174 p.

23. Weinberg R.Sh., Bogdanov S. A., Butsky N. D. Relationship between heat exchange conditions of pectin production with the kinetics of their dehydration and structure formation. Heat and mass transfer - 2000. Minsk: ANC "ITMO them. A. V. Lykov »NASB. - 2000. - T. 9. - p. 76-82.

24. Protsyshyn B. N., Weinberg R.Sh. Thermotechnological aspects of production and results of use of pectin radioprotectors. - Industrial heat engineering. - 2003. - V. 25, № 4. - P. 183-185.

25. Skobelskaya Z. G., Goryacheva G. N. Technology of production of sugar confectionery. - M .: ProfObrIzdat. - 2002. - 416 p.

26. Russian Patent № 2043035, 1995, A23b 1/06. Jelly marmalade and method of its production. - Bull. № 25, 1995.

27. Russian Patent № 2260314, 2005, A23b 1/06. The method of preparation of jelly marmalade. - Bull. № 26, 2005.

28. GOST (DSTU) 29186-91. Pectin. - International standard. - 15 p.

Опубліковано
2021-09-10
Як цитувати
Тетерєв, М., Н. Соколенко, В. Островка, О. Мороз, Є. Попов, і Е. Рубан. «Безвідходна технологія одержання пектину з відходів харчової промисловості». ВІСНИК СХІДНОУКРАЇНСЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО УНІВЕРСИТЕТУ імені Володимира Даля, вип. 5 (269), Вересень 2021, с. 61-68, doi:10.33216/1998-7927-2021-269-5-61-80.